冷变形量及热处理对BTi-421111钛合金薄板组织和性能的影响

　BTi-421111钛合金的名义成分为Ti-4Al-2Zr-1Sn-1Mo-1V-1Cr，是我国自主研发的新型低成本中强钛合金。其主要的强化机制是α稳定元素Al的固溶强化和多元复合强化，另外加入了中性元素Zr和Sn以及β相稳定元素Mo、V、Cr，以改善工艺性能。该合金中Al的质量分数为5.7%，Mo的质量分数为3.4%，属于α＋β型钛合金，其强度与TC4和TA15钛合金相当，且加工性能优异。

　　BTi-421111钛合金是高尔夫球杆等民用领域的理想选材，其半成品类型有薄板、锻棒、轧棒等。科研人员研究了冷轧变形量、退火温度等工艺参数对BTi-421111钛合金薄板显微组织和室温力学性能的影响，旨在为该合金薄板的工业化批量生产提供技术参考。

　　实验用BTi-421111钛合金铸锭是经二次真空自耗电弧熔炼得到的，其β转变温度为980～990℃。铸锭经β相区开坯、多火次中间锻造后，最终在α＋β相区制备成板坯。板坯在β转变温度以上20～100℃热轧开坯，再在β转变温度以下30～100℃轧至1.5mm左右，经过中间退火、酸洗和修磨后，按照5%、10%、15%、20%、30%、40%的变形量冷轧至一定厚度，截取纵向试样在Axiovert 200MAT光学显微镜上观察其显微组织，截取横向试样在Instron 5885拉伸实验机上测试其室温力学性能，并选出力学性能最佳时的冷变形量； 采用优选的变形量将板材冷轧至厚度为1.1mm，在720、750、780、810、840℃保温30min后空冷，对退火后板材纵向的显微组织和横向的室温力学性能进行检测，优选出力学性能最佳时的热处理工艺参数。

　　（1）BTi-421111钛合金薄板的冷轧变形量应控制在30%左右为宜，此时，冷轧态板材的抗拉强度为1140MPa，延伸率为11%，强度-塑性匹配良好。

　　（2）BTi-421111钛合金薄板合理的退火温度为780～810℃，在该温度区间，板材显微组织均为细小的等轴组织，强度和塑性匹配良好。